① 一級結構工程師：幕牆玻璃的安全選用（2）
三、半鋼化玻璃
（一）半鋼化玻璃的特點
半鋼化玻璃熱處理類似於鋼化玻璃，但鋼化程度低，控制其表面應力不大於69N/mm.半鋼化玻璃不屬於目前定義的「安全玻璃」。
半鋼化玻璃表面應力低，所以不存在自爆的，危險，不受外界影響時，它決不會自行爆炸，所以從這個意義來說，它比鋼化玻璃要安全。即使，在外力作用下破碎，由於周邊有膠縫和槽口，放射形的裂縫所形成的碎塊也不會輕易墜落。可以有時間進行拆除、更換。半鋼化玻璃表面較為平-整，映像畸變小，較為美觀。
（二）半鋼化玻璃已有長期應用的經驗
由於半鋼化玻璃有上述優點，所以在港澳和國外的玻璃幕牆中已經有很長的應用歷史，目前不少工程仍在應用。國內在1990~2000年期間，不少工程採用半鋼化玻璃，至今情況良好。1996年建成的廣州市長大廈，中空玻璃的外片採用比利時6mm金黃色鍍膜半鋼化玻璃，內片採用南玻6mm浮法玻璃；1997年建成的廣東省公安指揮中心高110m，採用美國6mm銀灰色鍍膜單片半鋼化玻璃；1999年建成的青島光大銀行為半鋼化中空玻璃，外片為6mm美國產銀灰鍍膜玻璃。上述筆者經手的幾個工程，至今十年過去，並未發生玻璃破碎的安全事故。
上世紀九十年代建成的北京新東安市場採光頂，採用半鋼化夾膠（本體綠玻璃加白玻），至今未發現有自行破碎的板塊。半鋼化玻兆談璃相對而言，安全性是較高的。
（三）大型幕牆紛紛採用半鋼化玻璃
莫斯科俄羅斯聯邦大廈屋面高度達341m，為歐洲的建築，由美國設計， 中建公司總承包，沈陽遠大承擔玻璃幕牆工程。考慮到工程位於萬里之外，一旦玻璃自爆，進行更換、維修成本極為昂貴，因此決定本工程全部採用半鋼化玻璃。其中透光部分為夾層中空（6mm+1.14PVB+6mm）+16Ar+8mm，三片玻璃均為半鋼化；不透光部分為8mm藍天白雲彩釉印花單片玻璃，也是半鋼化。
目前在建的廣州電視塔為世界的獨立塔。總高度620 m，幕牆高度430m，幕牆總面積3.2萬平方米，由超過5000塊的三角形板塊組成，採用雙夾層中空：（8ra m+1.52SGP+8mmLow.E）+12A+（8mm+1.52SGP+8mm）。塔身上、下粗，中部收小，外形為雙曲拋物面。考慮到玻璃類型多，高空更換玻璃極為困難，全部玻璃採用半鋼化。
廣州另一個在建工程廣州珠江新城西塔，為高度432m的綜合性大樓，立面雙向彎曲。比較過鋼化玻璃和半鋼化玻璃兩個方案。高空更換玻璃極為困難，防止自爆是大家首要考慮，經過論證決定採用（8mm+1.52PVB+8mm）+12A+10mm夾層中空玻璃，三片玻璃均為半鋼化。
四、承重玻璃結構採用單片鋼化玻璃要填重
單片鋼化玻璃雖然稱為安全玻璃，但它有兩個致命缺陷，使它不宜在承重玻璃結構中採用：
1.無外部原因的自爆；
2.自爆後飛散，瞬間全部喪失承載力或產生人、物的墜落危險。
（一）承重玻璃梁、玻璃柱
全玻幕牆的承重玻璃肋（玻璃柱）、採光頂的玻璃梁都是面玻璃的支承結構，一旦玻璃梁、柱發生自爆、飛散，面板失去支持，幕牆或採光頂就會垮塌，造成嚴重的後果。北京就發生過由於玻璃肋自爆導致大堂全玻幕牆垮塌的事故。
玻璃梁，肋等宜採用夾層玻璃。點支承時宜採用鋼化夾層玻璃；經計算支承點應力許可時，也可以用半鋼化夾層玻璃。如果全玻幕牆高度大於8m，採用夾層玻璃有困難時，寧願採用浮法玻璃肋。浮法玻璃肋雖然不是安全玻璃，不能保證絕對安全，伍猜做但至少不會突然自爆。而且它即使在外部因素作用下破裂時，也不會突然飛散消失，它會破碎後位於原地，臨時支撐一下面板，以便搶修，不至於發生面板倒塌的重大事故。
（二）玻璃地板、玻璃樓梯踏板、玻璃欄板
這些部位不採用單片鋼化玻璃的原因是防自爆，防飛散，防人員墜落。目前不少公共建築腔衡欄板還在用單片鋼化玻璃，這種欄板也發生過多起自爆後傷人的事件。當欄板不能不用單片鋼化玻璃時，其厚度不應小於10mm，而且隨時檢查，一旦自爆，要及時修理更換。
五、採光頂玻璃
採光頂用單片鋼化玻璃還是夾層玻璃目前存在爭議，原因是這兩種玻璃用在採光頂上，都不能保證絕對安全。單片鋼化玻璃會自爆，飛散，傷人毀物；但鋼化夾層玻璃自爆後會發生撓曲，會整體落下，也非常危險，兩種類型的事故國內都發生過。
兩種玻璃都不理想，只有在兩者之中求其危險較輕者。5m高度以下可以採用單片鋼化玻璃。其它情況下還是用夾層玻璃為好。為防止夾層玻璃整體落下，玻璃分格不宜大於1.6m~1.6m；玻璃入槽深度不宜小於22mm.對於框支承玻璃，宜優先選用浮法玻璃和半鋼化玻璃製成的夾層玻璃，因為可以免除自爆更換玻璃的麻煩，而且它們破裂後成大塊碎片，具有一定的剩餘承載力和剩餘剛度，不會輕易下垂、拔出、落下，相對較為安全。
六、不要讓房子變成火的牢籠
由於對「幕牆要用安全玻璃」的內含理解不全面，有些工程整座房屋的幕牆全部採用夾層玻璃。夾層玻璃不怕強力沖擊，碎而不破，不會飛散，可以稱作安全玻璃，但如果整座建築的外牆都採用夾層玻璃，又沒有設置足夠的疏散通道和自動消防設備，一旦火災就會出現門窗封死，逃生無門的危險局面。
特別是主要依靠外部消防的公共場所和低層辦公、住宅建築，如果全部採用夾層玻璃，一旦發生火災，消防人員無法擊碎玻璃進行搶救，裡面受困人員無法破窗逃生，安全玻璃就變成了安全大患。因此，這些建築的幕牆必須部分採用單片玻璃作為緊急出口，並做出明顯標記。
七、點支承玻璃
點支承玻璃在支承點（包括鋼爪支承和夾板支承）會產生很大的局部應力，浮法玻璃強度低，難以承受，宜採用強度高的鋼化玻璃及其製品。優先考慮採用鋼化夾層玻璃和鋼化中空夾層玻璃。當然，經過計算，如果支承點的應力較小，選用半鋼化夾層玻璃更為有利。
中空玻璃中的夾層玻璃宜放在室內側。採用點支承單片鋼化玻璃同樣要注意其自爆問題。
八、防火玻璃
玻璃幕牆和採光頂所用的防火玻璃應採用單片銫鉀玻璃。它主要用於：
1.有透光要求的層間的水平防火牆（高800mm）和樓層中防火牆左右兩側的透明豎向防火牆（左右各寬1.0m）。
2.有美觀透明要求的層間防煙封堵。
3.樓層中劃分兩個防火分區的透明防火牆。
4.連層的室內天井周邊的防火包封。
防火銫鉀玻璃可以有1.0小時～2.5小時的耐火性能，而鋁型材熔點低，耐火性能差，不能作為防火玻璃的支承結構，防火玻璃通常由鋼結構支承，必要時鋼結構還附加防火被覆。深圳電視中心透鏡型白玻外幕牆，為取得全透明的效果，其層間防煙封堵就不用岩棉，代之以8mm厚的銫鉀防火玻璃。北京電視中心中央有一個3lmm~36 m，高近200m的大天井，由於防火安全的要求，周邊用防火玻璃牆包封，大天井成為獨立的防火分區。在建的廣州西塔（高430m）也有一個三角形的連層大天井，其中一部分也要採用防火玻璃包封。
九、採取設計施工措施，減少玻璃破裂
目前工程中大量玻璃破碎，有因玻璃自爆，有因溫度變化，真正受到強風、地震作用而損壞的並不多。大量破損都是可以通過設計和施工措施來減少的。
（一）設計方面原因
1.玻璃支承點太多。由於建築要求玻璃大面積，採用六點、八點或四點、六點再加一對邊支承。這樣多的支承點受力不均勻，很容易使玻璃開裂。
2.支承處約束過強，點支承頭無 作者：趙西安鉸，玻璃入槽卡得太緊，玻璃板轉動困難。
3.板縫太小，玻璃膨脹後頂死。筆者最近在西藏林芝看到一一個辦公樓的單玻隱框幕牆，30％以上的玻璃碎裂，許多裂縫平行於板縫，玻璃被擠壓向外拱起。這由於板縫寬度不到8mm，西藏日夜溫差大，白天陽光下玻璃膨脹，板縫窄，嵌縫膠又硬化，玻璃平面內變形受限，只有外拱破裂。
（二）施工方面原因
1.邊緣處理。有些玻璃未細磨邊，未倒棱；甚至有些玻璃根本沒有磨邊，崩邊、崩角也不處理，這就容易發生自爆或破裂。
2.強迫安裝。玻璃鋼化後不平，多點支座也不找平，高高低低，裝不上硬裝，安裝初應力太大，造成玻璃大量自爆或破裂。
3.安裝玻璃的金屬槽太窄，混凝士、花崗岩表面緊靠玻璃表面，玻璃變形受限。
4.玻璃墊片太薄，有些甚至只有2 mm，玻璃一膨脹就頂死槽底。
5.填縫膠不合格，硬化無彈性。
十、小結
沒有絕對意義的安全玻璃，使用玻璃都有一定風險。可以通過合理選用玻璃類型，加上必要的設計和施工措施，來實現玻璃限度的使用安全。
② 關於夾層玻璃的幾種分類
夾層玻璃的定義： 夾層玻璃是由兩片或者兩片以上玻璃用合成樹脂粘接在一起而製成的一種安全玻璃。夾層玻璃的原片既可以是普通玻璃，也可以是鋼化玻璃，半鋼化玻璃，鍍膜玻璃，吸熱玻璃，熱彎玻璃等；中間有機材料最常用的是PVB(聚乙烯醇縮丁醛)，也有甲基丙烯酸甲酯，有機硅，聚氨酯等。當外層玻璃受到沖擊發生破裂時，破片被膠粘住，只形成輻射狀裂紋，不致因碎片飛散造成人身傷亡事故。目前它的主要生產方法有兩種：膠片法（干法）和灌漿法（濕法），但是目前干法生產是主流。 夾層玻璃的分類： 1.防彈玻璃。是由多片不同厚度的透明平板玻璃和多片PVB膠片組合而成的。這種玻璃具有較高的韌性，當子彈接觸到玻璃後，它們的沖擊量可能被消弱到很低的程度或者為零，所以不能穿透。一般防彈玻璃可用作軍事御防，銀行櫃台的護衛玻璃，金銀首飾等貴重物品的展示櫃等。 2.防暴防盜報警玻璃。這是一種透明而且強度高的玻璃，用簡單的工具根本無法將它破壞，能夠有效地防止偷盜事件的發生。它通常是用多層高強度有機透明材料與膠合層材料復合製成的玻璃，為了賦予預警的性能，膠合層中還可以夾入金屬絲網，並埋設了有可見光，紅外線，溫度，壓力等感測器和報警裝置。主要用於銀行金庫，武器倉庫，文物倉庫及展覽櫥櫃，貴重商品櫃台等。 3.防火玻璃。是一種新型的建築用功能材料。具有良好的透光性能和防火阻燃性能。防火夾層玻璃按生產工藝特點又可分為復合型防火玻璃和灌注型防火玻璃。